JP2014119098A - Transmission ratio variable device - Google Patents
Transmission ratio variable device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014119098A JP2014119098A JP2012276998A JP2012276998A JP2014119098A JP 2014119098 A JP2014119098 A JP 2014119098A JP 2012276998 A JP2012276998 A JP 2012276998A JP 2012276998 A JP2012276998 A JP 2012276998A JP 2014119098 A JP2014119098 A JP 2014119098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- preload
- shaft
- transmission ratio
- input shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
- F16H1/321—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear the orbital gear being nutating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
- Y10T74/188—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear
- Y10T74/18808—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear with rack
Abstract
Description
本発明は、伝達比可変装置に関するものである。 The present invention relates to a transmission ratio variable device.
従来、伝達機構として、揺動歯車を用いたものが知られており、差動機構を用いてステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達することにより、入出力軸間の回転伝達比(ステアリングギヤ比)を変化させる伝達比可変装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a transmission mechanism using a swinging gear has been known. By using a differential mechanism, the rotation of the input shaft based on the steering operation is added to the rotation based on the motor drive and transmitted to the output shaft. A transmission ratio variable device that changes the rotation transmission ratio (steering gear ratio) between input and output shafts has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このような伝達比可変装置の伝達機構は、入力軸と一体回転する第1歯車と、出力軸と一体回転する第4歯車と、第1歯車に噛み合う第2歯車および第4歯車に噛み合う第3歯車を有するとともに、第1および第4歯車の軸線に対して傾斜した軸線周りに回転する揺動歯車とを備えた揺動歯車機構を差動機構として設けている。揺動歯車は、軸受を介して入力軸の軸線方向の揺動を行いながら噛み合う第1歯車と第2歯車、および第4歯車と第3歯車との歯数の差により回転し、入力軸からの入力を出力軸へ変速して伝達するとともに、揺動歯車を駆動手段を用いて回転させることで入力軸と出力軸との回転伝達比を変更するように構成されている。 The transmission mechanism of such a transmission ratio variable device includes a first gear that rotates integrally with the input shaft, a fourth gear that rotates integrally with the output shaft, a second gear that meshes with the first gear, and a third gear that meshes with the fourth gear. An oscillating gear mechanism having a gear and having an oscillating gear rotating around an axis inclined with respect to the axis of the first and fourth gears is provided as a differential mechanism. The oscillating gear rotates due to the difference in the number of teeth of the first gear and the second gear, and the fourth gear and the third gear, which are engaged with each other while oscillating in the axial direction of the input shaft via the bearing. The input is shifted to the output shaft and transmitted, and the rotation transmission ratio between the input shaft and the output shaft is changed by rotating the oscillating gear using drive means.
こうした伝達比可変装置では、揺動歯車機構いわゆるベアリングギヤ(減速機)の噛み合い部分にずれが生じて異音が発生する場合がある。そこで、安定した位置で噛み合いをさせ異音を抑えるため、ベアリングギヤの噛合部を第1および第4歯車で軸方向両側から支持し、揺動歯車側への予圧(荷重)を付与する構造が用いられている。例えば、第1歯車と第4歯車の両側から予圧用プラグを締め付け固定する方法を用いることで、ベアリングギヤの噛合部にそれぞれ予圧を付与し、噛み合い状態を良好に維持している。しかしながら、第1歯車と第4歯車にそれぞれ予圧を付与する必要があるため製造工数が増加するとともに、両側の予圧にばらつきが発生することにより性能がばらつく場合がある。また、第1歯車と第4歯車との間に揺動歯車を介するので、ベアリングギヤのスラスト剛性が低い場合、揺動歯車の撓みが大きくなり歯の噛み合いにずれが発生してベアリングギヤの振動や破損を引き起こす可能性がある。 In such a transmission ratio variable device, there is a case in which a noise occurs due to a shift in a meshing portion of a swing gear mechanism, a so-called bearing gear (reduction gear). Therefore, in order to mesh at a stable position and suppress abnormal noise, a structure in which the meshing portion of the bearing gear is supported from both sides in the axial direction by the first and fourth gears and a preload (load) is applied to the swing gear side. It is used. For example, by using a method in which a preload plug is fastened and fixed from both sides of the first gear and the fourth gear, preload is applied to the meshing portions of the bearing gear, and the meshing state is maintained well. However, since it is necessary to apply preload to each of the first gear and the fourth gear, the number of manufacturing steps increases, and the performance may vary due to variations in preload on both sides. In addition, since the oscillating gear is interposed between the first gear and the fourth gear, when the bearing gear has low thrust rigidity, the oscillation of the oscillating gear increases and the meshing of the teeth shifts to cause vibration of the bearing gear. Or cause damage.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構成によりベアリングギヤの両側から付与される予圧のばらつきを低減できる伝達比可変装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a transmission ratio variable device that can reduce variations in preload applied from both sides of a bearing gear with a simple configuration.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の伝達比可変装置は、ステアリングホイールに連結される入力軸と、前記入力軸を相対回転可能に支持するハウジングと、前記ハウジングに対してモータ出力軸が相対回転可能に設けられた電動モータと、前記モータ出力軸に連結されモータ回転角を低減した転舵角を出力する減速機と、前記減速機から出力される前記転舵角を転舵輪側に伝達する出力軸と、前記減速機の歯車の噛合部に軸方向の予圧を付与する予圧付与機構と、を備え、前記減速機は、前記入力軸に一体回転可能に設けられ端面に第1歯が形成された第1歯車と、前記出力軸に一体回転可能に設けられ前記第1歯車の前記端面に対向する端面に第4歯が形成された第4歯車と、前記入力軸および前記出力軸に対して傾斜して設けられた傾斜軸と、前記モータ出力軸に対して傾斜して設けられ前記傾斜軸に相対回転可能に支持されるとともに、前記第1および第4歯車とそれぞれ噛み合うように異なる端面に第2および第3歯が形成された第2歯車および第3歯車を有し、前記第1および第4歯車間で前記傾斜軸の回転にともない前記入力軸の軸方向の揺動を行いながら前記第1と第2歯車との歯数の差、または前記第4と第3歯車との歯数の差により回転する揺動歯車と、を備え、前記予圧付与機構は、円筒状に形成され、前記第1歯車、前記揺動歯車および前記第4歯車の中央を連通する連通孔を軸方向に挿通し、一端部が前記第1歯車の内周面に軸方向移動可能に螺着されるとともに、他端部に径方向外側に延出して設けられたフランジ部が前記第4歯車の背面に係合する予圧調整プラグを備えたことを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a transmission ratio variable device according to claim 1 includes an input shaft coupled to a steering wheel, a housing that supports the input shaft so as to be relatively rotatable, and a motor output with respect to the housing. An electric motor having a shaft that is rotatable relative to the motor, a reduction gear that is connected to the motor output shaft and outputs a turning angle with a reduced motor rotation angle, and the turning angle output from the reduction gear is a steered wheel. An output shaft that transmits to the side of the gear, and a preload applying mechanism that applies an axial preload to the meshing portion of the gear of the speed reducer, the speed reducer being provided so as to be integrally rotatable with the input shaft. A first gear having one tooth; a fourth gear provided on the output shaft so as to be integrally rotatable; and a fourth gear having a fourth tooth formed on an end surface facing the end surface of the first gear; the input shaft; Inclined with respect to the output shaft And the second and second end faces on the different end faces so as to mesh with the first and fourth gears, respectively. A second gear and a third gear formed with three teeth, wherein the first and fourth gears are swung in the axial direction of the input shaft with the rotation of the inclined shaft between the first and fourth gears. An oscillating gear that rotates due to a difference in the number of teeth from the two gears or a difference in the number of teeth from the fourth and third gears, and the preload applying mechanism is formed in a cylindrical shape, and the first gear And the other end portion of the swing gear and the fourth gear are axially inserted through a communication hole communicating with the center of the fourth gear, the other end portion is screwed to the inner peripheral surface of the first gear so as to be axially movable. A flange portion extending radially outward is provided on the back surface of the fourth gear. And summarized in that with a preload adjusting plug coupling.
上記構成によれば、円筒形状の予圧調整プラグが第1歯車、揺動歯車および第4歯車の中央連通孔を軸方向に挿通し、一端が第1歯車の内周面に軸方向移動可能に螺着され、他端に径方向に延出したフランジ部が第4歯車の背面に係合している。これにより、1つの予圧調整プラグで第1歯車および第4歯車を連結することができるので、製造工程を少なくできる。 According to the above configuration, the cylindrical preload adjusting plug is inserted through the central communication hole of the first gear, the swing gear, and the fourth gear in the axial direction, and one end is axially movable on the inner peripheral surface of the first gear. A flange portion that is screwed and extends radially at the other end is engaged with the back surface of the fourth gear. As a result, the first gear and the fourth gear can be connected with one preload adjusting plug, so that the number of manufacturing steps can be reduced.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の伝達比可変装置において、前記予圧調整プラグは、回転により軸方向に進退可能とされ、前記入力軸方向に移動することにより前記入力軸を前記出力軸に近づける方向に付勢していることを要旨とする。上記構成によれば、第1歯車および第4歯車は、互いに揺動歯車側に付勢されて移動する。これにより、予圧調整プラグの締付トルクに対して減速機の両側の噛合部に同じ大きさの予圧を付与できるので安定した減速機の性能を確保できる。 According to a second aspect of the present invention, in the transmission ratio variable device according to the first aspect, the preload adjusting plug can be advanced and retracted in the axial direction by rotation, and the input shaft is moved by moving in the input shaft direction. The gist is that it is biased in a direction approaching the output shaft. According to the above configuration, the first gear and the fourth gear move while being biased toward the swing gear. Thereby, since the preload of the same magnitude | size can be provided to the meshing part of the both sides of a reduction gear with respect to the fastening torque of a preload adjustment plug, the performance of the stable reduction gear can be ensured.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の伝達比可変装置において、前記予圧付与機構は、前記第1歯車と前記入力軸との間に配置され、前記予圧調整プラグを前記揺動歯車側に押え付けるようにして前記予圧調整プラグの一端部の外周面に螺着される円環状の緩み止めナットを備えたことを要旨とする。上記構成によれば、予圧調整プラグは、緩み止めナットによって軸方向揺動歯車側に押さえ付けられ作動中に緩むことが規制される。 According to a third aspect of the present invention, in the transmission ratio variable device according to the first or second aspect, the preload applying mechanism is disposed between the first gear and the input shaft, and the preload adjusting plug is connected to the preload adjusting plug. The gist of the invention is that it includes an annular locking nut that is screwed onto the outer peripheral surface of one end of the preload adjusting plug so as to be pressed against the swing gear side. According to the above configuration, the preload adjusting plug is pressed against the axially oscillating gear by the locking nut and is restricted from loosening during operation.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の伝達比可変装置において、前記予圧付与機構は、前記予圧調整プラグの前記フランジ部と前記第4歯車との間に配置され、前記第4歯車を相対回転可能に支持するスラストニードル軸受を備えたことを要旨とする。上記構成によれば、予圧調整プラグのフランジ部と第1歯車との間にスラストニードル軸受を配置することにより、減速機のスラスト方向の剛性を高くすることができる。これにより、減速機の噛合部に軸方向の予圧が付与され、歯車間の良好な噛み合い状態を維持することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the transmission ratio variable device according to any one of the first to third aspects, the preload applying mechanism is provided between the flange portion of the preload adjusting plug and the fourth gear. And a thrust needle bearing that supports the fourth gear so as to be relatively rotatable. According to the above configuration, the rigidity in the thrust direction of the reduction gear can be increased by disposing the thrust needle bearing between the flange portion of the preload adjusting plug and the first gear. As a result, an axial preload is applied to the meshing portion of the speed reducer, and a good meshing state between the gears can be maintained.
本発明によれば、簡易な構成によりベアリングギヤの両側から付与される予圧のばらつきを低減できる伝達比可変装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transmission ratio variable apparatus which can reduce the dispersion | variation in the preload provided from the both sides of a bearing gear by simple structure can be provided.
次に、本発明の実施形態に係る車両に搭載される伝達比可変装置について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る伝達比可変装置15を備えた車両用操舵装置1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、車両用操舵装置1において、ステアリングホイール2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト3は、コラム軸8、中間軸9、およびピニオン軸10を連結して構成されている。
Next, a transmission ratio variable device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle steering apparatus 1 including a transmission
そして、このステアリングシャフト3の回転にともなうラック軸5の往復直線運動がラック軸5の両端に連結されたタイロッド11を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪12の舵角、すなわち、車両の進行方向が変更される。なお、本実施形態の車両用操舵装置1は、アシスト用モータ13の回転をボールねじ機構14によってラック軸5の往復直線運動に変換して伝達することにより、このモータトルクをアシスト力として操舵系に付与するいわゆるラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置(EPS)として構成されている。
The reciprocating linear motion of the
また、車両用操舵装置1には、ステアリングホイール2の舵角(操舵角)に対する転舵輪12の舵角(タイヤ角)の比率、すなわち、伝達比(ステアリングギヤ比)を可変させる伝達比可変装置15がコラム軸8の途中に設けられている。この伝達比可変機構15は、ステアリングシャフト3のコラム軸8の入力および出力軸間の回転伝達比を変更するためのものであり、揺動歯車機構とされている。
The vehicle steering apparatus 1 also includes a transmission ratio variable device that varies the ratio of the steering angle (tire angle) of the steered
図2は、本発明の一実施形態に係る伝達比可変装置15の縦断面図である。図2に示すように、伝達比可変装置15は、自動車の車体(図示せず)に固定される略円筒状のハウジング21と、ステアリング操作にともなう回転が入力される入力軸としての第1軸(以下、入力軸という)22と、中間軸9(図1参照)に連結される出力軸としての第2軸(以下、出力軸という)23と、を備えている。これらの入力軸22および出力軸23は、ハウジング21に対してボール軸受38,39、ニードル軸受70を介して回転可能に支持されており、上記コラム軸8(図1参照)を構成している。すなわち、ハウジング21は、入力軸22の回転によって回転しない非回転部材となっている。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the transmission
また、伝達比可変装置15は、ハウジング21内に収容される電動モータ24および差動機構としてのベアリングギヤ(減速機)25を備えている。そして、伝達比可変装置15は、ベアリングギヤ25を用いて入力軸22の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸23に伝達するようになっている。さらに、伝達比可変装置15は、必要に応じて電動モータ24の回転をロック(拘束)して伝達比を機械的に固定可能なロック機構26を備えている。
The transmission
詳しくは、ハウジング21は、金属材料(例えば、アルミニウム合金など)により形成されており、電動モータ24およびベアリングギヤ25が収容される円筒状のハウジング本体31と、ハウジング本体31の軸方向一端側(図2における左側:矢印a2側)を覆う円環状のロアカバー32と、を備えている。ハウジング本体31には、径方向外方に電動モータ24の収容されるモータ収容部35と、径方向内方にベアリングギヤ25の収容されるギヤ収容部36が形成されている。
Specifically, the
また、ハウジング本体31の軸方向他端側(図2における右側:矢印a1側)内には、モータ回転軸(モータ出力軸)45をロックするロック機構26が収容されている。そして、入力軸22はハウジング本体31の底部に設けられたニードル軸受70により回転可能に支持されるとともに、出力軸23はロアカバー32に設けられたボール軸受38,39により回転可能に支持されている、なお、入力軸22と出力軸23とは、互いに同軸上(軸線L1)に配置されている。
A
電動モータ24は、モータ収容部35内に固定されるステータ41と、ステータ41の内側に回転可能に設けられるロータ42とを備えたブラシレスモータとして構成されている。モータ回転軸45は、中空状に形成されており、モータ回転軸45の内部には入力軸22が同軸上に嵌挿されている。また、モータ回転軸45の軸方向長さは、モータ収容部35の軸方向長さよりも長く設定されており、その矢印a1側の軸端部はハウジング本体31内に配置されるとともに、その矢印a2側の軸端部は、ギヤ収容部36内に配置されている。そして、モータ回転軸45は、ロアカバー32に設けられたボール軸受48、およびハウジング本体31に設けられたボール軸受49により回転可能に支持されている。さらに、ハウジング本体31のモータ収容部35内には、ロータ42の回転角を検出する回転角センサ(図示せず、例えば、レゾルバなど)が収容されている。
The
なお、本実施形態では、ロータ42内側にベアリングギヤ25を収容することにより、軸方向におけるハウジング21の長さを短くでき、その結果、車両の衝撃吸収ストロークを長く確保する、あるいは、ハウジング21に隣接して取り付けられる他の装置(例えば、チルト・テレスコピック機構など)の取付スペースを確保することができる。
In the present embodiment, by housing the
図2に示すように、モータ回転軸45の径方向内側には、傾斜軸部53が一体回転可能に連結されている。傾斜軸部53は、モータ回転軸45の軸心L1(入力軸22および出力軸23の軸心)に対して傾斜した軸心L2を有している。傾斜軸部53の外周面は、軸心L1に対して傾斜した円筒状とされている。
As shown in FIG. 2, an
ベアリングギヤ25は、入力軸22と一体回転可能に連結されたZ1ギヤ(第1歯車)61と、出力軸23と一体回転可能に連結されたZ4ギヤ(第4歯車)62と、Z1ギヤ61とZ4ギヤ62との間に配置されるとともに、傾斜軸部53を介してモータ回転軸45に連結されたセンタベアリング(揺動歯車)63とを備えている。
The
詳しくは、Z1ギヤ61は、円筒状に形成されており、Z1ギヤ61の外周縁には、矢印a2側に突出する複数の第1歯が周方向に並んで設けられている。なお、本実施形態では、各第1歯は、Z1ギヤ61に対して放射状に配置されるとともにその軸線周りに回転可能に配置された円柱状のころにより構成されている。また、Z1ギヤ61は、内周面に入力軸22の軸端部がセレーション嵌合されることにより、入力軸22と同軸上で一体回転可能に連結されている。すなわち、Z1ギヤ61の軸心は、モータ回転軸45の軸心L1と一致している。
Specifically, the
Z4ギヤ62は、円板状に形成されており、Z4ギヤ62には、矢印a1側に突出する複数の第4歯が周方向に並んで設けられている。なお、本実施形態では、各第4歯は、Z1ギヤ64と同様に、Z4ギヤ62に対して放射状に配置されるとともにその軸線周りに回転可能に配置された円柱状のころにより構成されている。また、Z4ギヤ62は、円筒状に形成されたモータ回転軸45の内周に固定され、出力軸23外周面とセレーション嵌合され連結されている。すなわち、Z4ギヤ62は、出力軸23と同軸上で一体回転可能に連結されており、Z4ギヤ62の軸心は、モータ回転軸45の軸心L1と一致している。なお、傾斜軸部53とZ1ギヤ61およびZ4ギヤ62との間には、ボール軸受68,69がそれぞれ介在している。
The
センタベアリング63は、円筒状の外輪64と、円筒状の内輪歯車65と、外輪64と内輪歯車65との間に介在する転動体(ボール)66とを備えている。内輪歯車65における矢印a1側(Z1ギヤ61側)の端面には、第1歯と噛合可能な複数の第2歯が周方向に並んで設けられている。一方、内輪歯車65における矢印a2側(Z4ギヤ62側)の端面には、第4歯と噛合可能な複数の第3歯が周方向に並んで設けられている。すなわち、内輪歯車65によってZ2ギヤ(第2歯車)76およびZ3ギヤ(第3歯車)77が構成されている。なお、本実施形態では、第1歯の歯数N1は、第2歯の歯数N2よりも1つ少なく設定されるとともに、第3歯の歯数N3は、第4歯の歯数N4と同数に設定されている。例えば、歯数N1=19、歯数N2=20、歯数N3=20、歯数N4=20の場合、この段階でのモータ回転軸45と出力軸23との減速比Rは20に設定されている。
The
そして、外輪64は、傾斜軸部53の外周にモータ回転軸45と一体回転可能に連結されている。すなわち、センタベアリング63の軸心は、傾斜軸部53の軸心L2と一致しており、センタベアリング63は、Z1およびZ4ギヤ61,62の軸線に対して傾斜した軸線周りに回転する。内輪歯車65は、Z2ギヤ76の一部のみがZ1ギヤ61に噛合するとともに、Z3ギヤ77の一部のみがZ4ギヤ62に噛合している。なお、Z1ギヤ61とZ2ギヤ76との噛合部と、Z4ギヤ62とZ3ギヤ77との噛合部とは、Z1およびZ4ギヤ61,62の軸心を中心として略180°離れている。
The
また、ベアリングギヤ25には、予圧付与機構78によってZ1ギヤ61とZ4ギヤ62とが互いに近接するように軸方向の予圧が付与されている。この予圧付与機構78は、入力軸22に連結されたZ1ギヤ61の内周面に螺着された予圧調整プラグ79が外部から締め付けられて回転移動することにより、軸方向にZ1ギヤ61およびZ4ギヤ62を付勢するように構成されており、センタベアリング25に付与する軸方向の予圧を調整可能かつ維持可能に構成されている。
The
このように、入力軸22、出力軸23、およびモータ回転軸45がそれぞれ連結されたベアリングギヤ25では、入力軸22の回転はZ1ギヤ61からセンタベアリング63を介してZ4ギヤ62を経由して出力軸23へと伝達される。また、電動モータ24が駆動されモータ回転軸45が回転すると、モータ回転軸45に連結された傾斜軸部53が偏心運動(首振り運動)する。これにより、傾斜軸部53に固定された外輪64とともに内輪歯車65が偏心運動し、Z1ギヤ61とZ2ギヤ76との噛合部、およびZ4ギヤ62とZ3ギヤ77との噛合部が同一方向に回転する。
As described above, in the
その結果、Z1ギヤ61とZ2ギヤ76、およびZ4ギヤ62とZ3ギヤ77との歯数差に基づく回転差が、モータ駆動に基づく回転として入力軸22に上乗せされて出力軸23へと伝達される(例えば、減速比Rが20の場合、モータ回転軸45が20回転につき出力軸23が1回転分上乗せされる)。したがって、モータ駆動に基づく回転に応じて入力軸22と出力軸23との間の回転伝達比、すなわちステアリングホイール2(図1参照)と転舵輪12(図1参照)との間の伝達比(ステアリングギヤ比)が変更されるようになっている。
As a result, the rotation difference based on the number of teeth difference between the
次に、図3は、図2における予圧付与機構78の拡大断面図、図4は、予圧調整プラグ79の斜視図、図5は、ロックナット(緩み止めナット)80の斜視図である。図3に示すように、伝達比可変機構15(図2参照)のZ1ギヤ61、Z4ギヤ62およびセンタベアリング63の内輪歯車65は、それぞれ環状をなしている。入力軸22の一端は、Z1ギヤ61の内周を挿通することにより、Z1ギヤ61と一体回転可能に連結されている。出力軸23は、Z4ギヤ62の内周を挿通することにより、Z4ギヤ62と一体回転可能に連結されている。
3 is an enlarged sectional view of the
そして、予圧付与機構78は、予圧調整プラグ79、スラストニードル軸受81およびロックナット80により構成されている。円筒状の予圧調整プラグ79がZ1ギヤ61、Z4ギヤ62およびセンタベアリング63の内輪歯車65の中央を軸方向に連通する連通孔67を挿通している。予圧調整プラグ79の一端の外周には、雄ねじ部83が形成されており、Z1ギヤ61の内周に形成された雌ねじ部84に螺着されている。また、予圧調整プラグ79の他端には径方向外側に延出された円板状のフランジ部82が形成され、スラストニードル軸受81を介してZ4ギヤ62の背面を軸方向に押圧している。予圧調整プラグ79の雄ねじ部83におけるZ1ギヤ61が螺着した端部には、内周に雌ねじ部84が形成された円環状のロックナット80が螺着され、予圧調整プラグ79が緩むことが規制されている。これにより、予圧調整プラグ79が連通孔67内の所定の位置に配置されており、ベアリングギヤ25の噛合部に軸方向に所定の予圧を付与している。
The
また、図4、図5に示すように、予圧調整プラグ79およびロックナット80の中央にはそれぞれ軸方向に貫通孔85が形成されている。なお、貫通孔85は、図示しない工具が外部から周方向に係合することにより予圧調整プラグ79およびロックナット80を回転可能な中空形状(例えば、六角形状など)とされている。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, a through
次に、本実施形態の予圧付与機構78の予圧調整作業について説明する。
ベアリングギヤ25を組み立てた後に、スラストニードル軸受81を組み付け、予圧調整プラグ79を連通孔85内に挿入し、一端の雄ねじ部83をZ1ギヤ61内周面の雌ねじ部84に螺着させる。続いて、出力軸23側から工具を予圧調整プラグ79内径側の六角形状の貫通孔85に挿入してあらかじめ決められた所定の締付トルクで予圧調整プラグ79を回転させる。これにより、予圧調整プラグ79は、組み付け誤差等によらず所定の位置に移動し、ベアリングギヤ25に予圧が付与される。次に、予圧調整プラグ79の雄ねじ部83にロックナット80の雌ねじ部84を螺着させ、入力軸22側から工具をロックナット80の六角形状の貫通孔85に挿入しロックナット80を回転させ締め付ける。これにより、雄ねじ部83と雌ねじ部84とが互いに密着し隙間が詰められて、予圧調整プラグ79の緩みが規制されている。
Next, the preload adjustment work of the
After the
次に、上記のように構成された本実施形態である伝達比可変装置15の作用および効果について説明する。
Next, the operation and effect of the transmission
上記構成によれば、円筒状の予圧調整プラグ79は、Z1ギヤ61、センタベアリング63およびZ4ギヤ62の中央を軸方向に挿通し、一端がZ1ギヤ61の内周面に軸方向移動可能に螺着され、他端に径方向外側に延出したフランジ部82がZ4ギヤ62の背面に係合している。予圧調整プラグ79の回転により予圧調整プラグ79が締め付けられ入力軸22方向に移動すると、Z1ギヤ61およびZ4ギヤ62は、互いにセンタベアリング63側に付勢されて移動する。予圧調整プラグ79は、一端の雄ねじ部83に螺着された円環状のロックナット80によって軸方向センタベアリング63側に押さえ付けられ作動中に緩むことが規制されている。
According to the above configuration, the cylindrical
また、予圧調整プラグ79のフランジ部82とZ4ギヤ62背面との間にはスラストニードル軸受81が配置されている。このスラストニードル軸受81により、スラスト方向の剛性を高くすることができ、衝撃によるベアリングギヤ25の歯の噛み合いのずれを抑制できる。そして、予圧調整プラグ79は、フランジ部82がスラストニードル軸受81を介してZ4ギヤ62を直接押圧することでベアリングギヤ25に所定の予圧を付与している。
A
これにより、予圧付与機構78は、ウェーブワッシャー等の弾性部材を備えておらず、予圧調整プラグ79がZ4ギヤ62を直接押圧することでZ1ギヤ61とZ4ギヤ62とが互いに近づく方向にベアリングギヤ25の噛合部に所定の軸方向の予圧が付与され、歯車間の良好な噛み合い状態を維持することができる。また、1つの予圧調整プラグ79でZ1ギヤ61およびZ4ギヤ62を連結することができるので、製造工程を少なくすることができるとともに、予圧調整プラグ79の締付トルクに対してベアリングギヤ25の両側の噛合部に同じ大きさの予圧を付与することができる。その結果、組み付け誤差等が存在してもベアリングギヤ25の嵌合部に両側から付与される予圧がばらつくことが低減されて、安定したベアリングギヤ25性能を得ることができる。
As a result, the
以上のように、本発明の実施形態によれば、簡易な構成によりベアリングギヤの両側から付与される予圧のばらつきを低減できる伝達比可変装置を提供できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a transmission ratio variable device that can reduce variations in preload applied from both sides of the bearing gear with a simple configuration.
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
上記実施形態では、入力軸22に予圧調整プラグ79を螺着させ締め付けてZ1ギヤ61を付勢することによりベアリングギヤ25に予圧を付与する構成としたが、これに限らず、出力軸23に予圧調整プラグ79を設けてZ4ギヤ62を付勢してベアリングギヤ25に予圧を付与するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、本発明を入力軸22の回転によってハウジング21が回転しないタイプの伝達比可変装置15に適用したが、これに限らず、例えば、ハウジングが入力軸と一体で回転するタイプの伝達比可変装置に適用してもよい。また、ハウジング21を、中間軸8を取り囲むように配置してもよいし、車両のエンジンルーム内に配置してもよい。また、上記実施形態において、出力軸23側にステアリングホイール2を連結するとともに、入力軸22に中間軸9を連結してもよい。すなわち、入力軸22を出力軸とし、出力軸23を入力軸としてもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to the transmission
上記実施形態において、センタベアリング63の外輪歯車がZ1ギヤ61およびZ4ギヤ62を差動回転可能に連結するとともに、内輪が電動モータ24のロータ42と一体回転可能に連結されるようにしてもよい。
In the above embodiment, the outer ring gear of the center bearing 63 may connect the
上記実施形態において、転動体66としては、円筒ころ、針状ころ、円錐ころでもよい。また、単列または複列でもよい。複列にすると、内輪歯車65の倒れを防止できる。複列のものとして、例えば、複列アンギュラ軸受が用いられる。
In the above embodiment, the rolling
上記実施形態では、本発明をベアリングギヤタイプの伝達比可変装置15に適用したが、これに限らず、波動歯車タイプの伝達比可変装置に適用してもよい。また、コラム搭載タイプに限らず、インタミ(中間軸)搭載タイプやピニオンギヤ一体タイプの伝達比可変装置に適用してもよい。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the bearing gear type transmission
上記実施形態では、本発明を車両用操舵装置1の伝達比可変装置15に適用したが、これ以外の用途に用いる他の一般の装置にも適用することができる。また、車両用操舵装置1は、ステアリングシャフト3にモータアシスト力を付与する操舵補助機構を備えたラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置として構成したが、これに限らず、コラムアシストタイプやピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置でもよいし、操舵補助機構を廃止してもよい。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the transmission
1:車両用操舵装置、2:ステアリングホイール、3:ステアリングシャフト、4:ラックアンドピニオン機構、5:ラック軸、8:コラム軸、9:中間軸、10:ピニオン軸、11:タイロッド、12:転舵輪、13:アシスト用モータ、14:ボールねじ機構、
15:伝達比可変装置、21,31,32:ハウジング、22:入力軸、23:出力軸、24:電動モータ、25:ベアリングギヤ(減速機)、26:ロック機構、35:モータ収容部、36:ギヤ収容部、38,39,48,49,68,69:ボール軸受、41:ステータ、42:ロータ、45:モータ回転軸(モータ出力軸)、53:傾斜軸部、
61:Z1ギヤ(第1歯車)、62:Z4ギヤ(第4歯車)、63:センタベアリング(揺動歯車)、64:外輪、65:内輪歯車、66:転動体、67:連通孔、70:ニードル軸受、76:Z2ギヤ(第2歯車)、77:Z3ギヤ(第3歯車)、78:予圧付与機構、79:予圧調整プラグ、80:ロックナット(緩み止めナット)、81:スラストニードル軸受、82:フランジ部、83:雄ねじ部、84:雌ねじ部、85:貫通孔、
N1〜N4:歯数、L1,L2:軸心、R:減速比
1: vehicle steering device, 2: steering wheel, 3: steering shaft, 4: rack and pinion mechanism, 5: rack shaft, 8: column shaft, 9: intermediate shaft, 10: pinion shaft, 11: tie rod, 12: Steered wheel, 13: assist motor, 14: ball screw mechanism,
15: transmission ratio variable device, 21, 31, 32: housing, 22: input shaft, 23: output shaft, 24: electric motor, 25: bearing gear (reduction gear), 26: lock mechanism, 35: motor housing, 36: gear housing portion, 38, 39, 48, 49, 68, 69: ball bearing, 41: stator, 42: rotor, 45: motor rotating shaft (motor output shaft), 53: inclined shaft portion,
61: Z1 gear (first gear), 62: Z4 gear (fourth gear), 63: center bearing (oscillating gear), 64: outer ring, 65: inner ring gear, 66: rolling element, 67: communication hole, 70 : Needle bearing, 76: Z2 gear (second gear), 77: Z3 gear (third gear), 78: Preloading mechanism, 79: Preload adjusting plug, 80: Lock nut (loosening prevention nut), 81: Thrust needle Bearing, 82: flange portion, 83: male screw portion, 84: female screw portion, 85: through hole,
N1 to N4: number of teeth, L1, L2: axial center, R: reduction ratio
Claims (4)
前記入力軸を相対回転可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングに対してモータ出力軸が相対回転可能に設けられた電動モータと、
前記モータ出力軸に連結されモータ回転角を低減した転舵角を出力する減速機と、
前記減速機から出力される前記転舵角を転舵輪側に伝達する出力軸と、
前記減速機の歯車の噛合部に軸方向の予圧を付与する予圧付与機構と、を備え、
前記減速機は、
前記入力軸に一体回転可能に設けられ端面に第1歯が形成された第1歯車と、
前記出力軸に一体回転可能に設けられ前記第1歯車の前記端面に対向する端面に第4歯が形成された第4歯車と、
前記入力軸および前記出力軸に対して傾斜して設けられた傾斜軸と、
前記モータ出力軸に対して傾斜して設けられ前記傾斜軸に相対回転可能に支持されるとともに、前記第1および第4歯車とそれぞれ噛み合うように異なる端面に第2および第3歯が形成された第2歯車および第3歯車を有し、前記第1および第4歯車間で前記傾斜軸の回転にともない前記入力軸の軸方向の揺動を行いながら前記第1と第2歯車との歯数の差、または前記第4と第3歯車との歯数の差により回転する揺動歯車と、を備え、
前記予圧付与機構は、円筒状に形成され、前記第1歯車、前記揺動歯車および前記第4歯車の中央を連通する連通孔を軸方向に挿通し、一端部が前記第1歯車の内周面に軸方向移動可能に螺着されるとともに、他端部に径方向外側に延出して設けられたフランジ部が前記第4歯車の背面に係合する予圧調整プラグを備えたことを特徴とする伝達比可変装置。 An input shaft coupled to the steering wheel;
A housing that supports the input shaft in a relatively rotatable manner;
An electric motor provided with a motor output shaft that can rotate relative to the housing;
A reduction gear connected to the motor output shaft and outputting a turning angle with a reduced motor rotation angle;
An output shaft that transmits the steered angle output from the speed reducer to the steered wheels;
A preload application mechanism that applies an axial preload to the meshing portion of the gear of the speed reducer,
The speed reducer is
A first gear provided on the input shaft so as to be integrally rotatable and having first teeth formed on an end surface;
A fourth gear provided on the output shaft so as to be integrally rotatable, and having a fourth tooth formed on an end surface facing the end surface of the first gear;
An inclined shaft provided to be inclined with respect to the input shaft and the output shaft;
Inclined with respect to the motor output shaft and supported so as to be rotatable relative to the inclined shaft, and second and third teeth are formed on different end faces so as to mesh with the first and fourth gears, respectively. There are a second gear and a third gear, and the number of teeth of the first and second gears while the input shaft is swung in the axial direction with the rotation of the inclined shaft between the first and fourth gears. Or a rocking gear that rotates by the difference in the number of teeth of the fourth and third gears,
The preload applying mechanism is formed in a cylindrical shape, and is inserted in an axial direction through a communication hole that communicates with the center of the first gear, the swing gear, and the fourth gear, and one end portion is an inner periphery of the first gear. A preload adjusting plug that is screwed to the surface so as to be axially movable and that has a flange portion that extends radially outward at the other end to engage the back surface of the fourth gear. Transmission ratio variable device.
前記予圧調整プラグは、回転により軸方向に進退可能とされ、前記入力軸方向に移動することにより前記入力軸を前記出力軸に近づける方向に付勢していることを特徴とする伝達比可変装置。 The transmission ratio variable device according to claim 1,
The preload adjusting plug is capable of moving back and forth in the axial direction by rotation, and biasing the input shaft in a direction approaching the output shaft by moving in the input shaft direction. .
前記予圧付与機構は、前記第1歯車と前記入力軸との間に配置され、前記予圧調整プラグを前記揺動歯車側に押え付けるようにして前記予圧調整プラグの一端部の外周面に螺着される円環状の緩み止めナットを備えたことを特徴とする伝達比可変装置。 The transmission ratio variable device according to claim 1 or 2,
The preload applying mechanism is disposed between the first gear and the input shaft, and is screwed onto an outer peripheral surface of one end of the preload adjusting plug so as to press the preload adjusting plug against the swinging gear. A variable transmission ratio device comprising an annular locking nut.
前記予圧付与機構は、前記予圧調整プラグの前記フランジ部と前記第4歯車との間に配置され、前記第4歯車を相対回転可能に支持するスラストニードル軸受を備えたことを特徴とする伝達比可変装置。 The transmission ratio variable device according to any one of claims 1 to 3,
The preload applying mechanism includes a thrust needle bearing that is disposed between the flange portion of the preload adjusting plug and the fourth gear and supports the fourth gear so as to be relatively rotatable. Variable device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012276998A JP2014119098A (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Transmission ratio variable device |
CN201310655407.3A CN103879442A (en) | 2012-12-19 | 2013-12-06 | Transmission ratio variable device |
US14/100,375 US8925673B2 (en) | 2012-12-19 | 2013-12-09 | Transmission ratio variable device |
EP20130196754 EP2746135A1 (en) | 2012-12-19 | 2013-12-11 | Transmission ratio variable device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012276998A JP2014119098A (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Transmission ratio variable device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014119098A true JP2014119098A (en) | 2014-06-30 |
Family
ID=49911151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012276998A Pending JP2014119098A (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Transmission ratio variable device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8925673B2 (en) |
EP (1) | EP2746135A1 (en) |
JP (1) | JP2014119098A (en) |
CN (1) | CN103879442A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014098469A (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-29 | Jtekt Corp | Transmission ratio variable device |
JP6305076B2 (en) * | 2014-01-29 | 2018-04-04 | キヤノン株式会社 | Gear mechanism, transmission, and articulated robot arm |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3811074A1 (en) | 1988-03-31 | 1989-10-12 | Teves Gmbh Co Ohg Alfred | TRANSMISSION TO TRANSFER A ROTATIONAL MOTION |
SU1753101A1 (en) | 1988-09-30 | 1992-08-07 | Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" | Planetary precision gear |
US7824271B2 (en) * | 2002-06-01 | 2010-11-02 | Daimler Ag | Device for adjusting the relative angular position of two rotating elements |
US7866288B2 (en) | 2004-12-23 | 2011-01-11 | Schaeffler Kg | Device for varying the control times of an internal combustion engine |
JP2008155782A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Fuji Kiko Co Ltd | Vehicle steering system |
WO2009054325A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Jtekt Corporation | Transmission ratio variable mechanism and steering device for vehicle equipped with it |
JP5282938B2 (en) | 2008-07-07 | 2013-09-04 | 株式会社ジェイテクト | Transmission ratio variable mechanism and vehicle steering apparatus including the same |
-
2012
- 2012-12-19 JP JP2012276998A patent/JP2014119098A/en active Pending
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310655407.3A patent/CN103879442A/en active Pending
- 2013-12-09 US US14/100,375 patent/US8925673B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-11 EP EP20130196754 patent/EP2746135A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8925673B2 (en) | 2015-01-06 |
US20140165753A1 (en) | 2014-06-19 |
CN103879442A (en) | 2014-06-25 |
EP2746135A1 (en) | 2014-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9314835B2 (en) | Power steering apparatus and method of manufacturing power steering apparatus | |
JP5832413B2 (en) | Wheel drive device | |
US8511419B2 (en) | Steering system | |
JP2007186021A (en) | Electric power steering device | |
JP2014105846A (en) | Connection structure of shaft | |
JP2017109654A (en) | Steering device | |
JP2014035016A (en) | Transmission ratio variable device | |
WO2016203960A1 (en) | Steering device | |
EP2090495A1 (en) | Vehicle steering device | |
JP2014119098A (en) | Transmission ratio variable device | |
JP4696785B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP6315105B2 (en) | Worm reducer and electric assist device | |
US9010482B2 (en) | Transmission ratio variable device | |
JP2016159668A (en) | Vehicular steering device | |
JP4411952B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2014109318A (en) | Transmission ratio variable device | |
JP2014097777A (en) | Transmission ratio variable device | |
JP2014098470A (en) | Transmission ratio variable device | |
JP2014101050A (en) | Transmission ratio variable device | |
JP2004175239A (en) | Transmission device and electric power steering device equipped therewith | |
JP2010269766A (en) | Power steering device | |
KR100764205B1 (en) | An Rack Type Electric Power Steering Apparatus | |
JP2016112955A (en) | Power steering device | |
JP2010216592A (en) | Planetary gear device of transmission for vehicle | |
JP2019093970A (en) | Steering device |